医院大堂中亲生物设计元素的生理恢复效应:一项沉浸式虚拟现实研究

时间:2026年5月25日
来源:BUILDING AND ENVIRONMENT

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: 医院大堂作为高暴露度的医疗公共空间,使用者常在此经历高峰预期焦虑。依据压力恢复理论(Stress Recovery Theory, SRT),环境刺激会直接反映在生理反应中。本研究探讨在医院大堂环境中,仅视觉及视听结合的亲生物元素对生理压力恢复的效应。研究

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: 医院大堂作为高暴露度的医疗公共空间,使用者常在此经历高峰预期焦虑。依据压力恢复理论(Stress Recovery Theory, SRT),环境刺激会直接反映在生理反应中。本研究探讨在医院大堂环境中,仅视觉及视听结合的亲生物元素对生理压力恢复的效应。研究采用组间实验设计(n=168),利用虚拟现实(VR)技术确保精确控制与环境效度,同时隔离特定亲生物变量。受感染控制限制,研究未采用活体植被,而是选用“自然模拟物”,包括木材质感与仿生图案作为视觉元素,森林声景作为听觉元素。基于真实医院大堂原型构建三种条件:非亲生物环境(NON_E)、仅视觉亲生物环境(V_E)和视听结合亲生物环境(AV_E)。参与者先进行4分钟心理算术压力任务,随后进入6分钟的VR环境恢复期。结果显示,尽管所有环境均出现生理恢复,但V_E与AV_E在心率先恢复与心率变异性(HRV)稳定方面显著优于NON_E(p < .05);AV_E条件下血压降低最为显著。研究表明,亲生物模拟物可促进自主神经压力恢复,是恢复性设计的重要组成部分。虽然AV_E在所有基于HRV的指标上并未全面优于V_E,但结果凸显了多感官效应的条件性,提示需进一步精细研究。
论文解读:
研究背景与意义
医疗建筑环境直接影响患者与访客的心理及生理健康。医院大堂作为首要多功能入口空间,往往伴随高强度的预期焦虑与认知负荷。现有研究证实亲生物设计(Biophilic Design)可显著提升认知表现、减轻压力并促进疲劳恢复,但在医院公共区域的应用仍缺乏系统性实证研究。由于急性病理管理要求严格的感染控制,传统活体植物引入存在生物危害风险,因此低风险的“自然模拟物”成为可行替代。本研究发表于《BUILDING AND ENVIRONMENT》,旨在量化视觉与视听结合亲生物元素对医院大堂使用者生理压力恢复的效应,填补公共医疗空间恢复性设计的证据空白。
关键技术方法
研究采用组间设计,招募168名参与者(男性61人,女性107人),通过沉浸式虚拟现实(IVE)构建真实医院大堂原型,设定三种环境条件:非亲生物(NON_E)、仅视觉亲生物(V_E)与视听结合亲生物(AV_E)。视觉元素包括木材质感与仿生图案,听觉元素为森林声景。实验流程包括4分钟心理压力诱导(心算任务)与6分钟恢复期,期间同步采集血压(BP)、平均心率(mean HR)与心率变异性(HRV)指标,统计分析采用显著性检验(p值)。
研究结果
  • 生理恢复总体趋势:三种环境均促进压力后生理恢复,但V_E与AV_E在心率与HRV稳定性方面显著优于NON_E(p < .05)。
  • 视听条件优势:AV_E在降低血压方面表现最佳,提示听觉自然刺激在调节血管反应中的独特作用。
  • 多感官效应条件性:AV_E虽在某些指标上优于V_E,但并非全面显著,表明多感官亲生物干预的效果依赖于具体生理系统与测量时段。
讨论与结论翻译
讨论指出,研究结果为医院大堂采用低风险亲生物模拟物提供了实证支持,证实其可在不引入感染风险的前提下促进自主神经恢复。局限性在于仅依赖生理指标,缺乏主观感知数据(如感知恢复量表PRS)。结论强调,视觉与视听亲生物设计均可优化医院大堂的生理调节模式,未来应进一步探索多感官组合的长期效应与机制。
(注:全文术语保留原文大小写及上下标格式,如HRV、IVE、BP等;作者署名按原文保留。)

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